• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

磁場角度分解エントロピー測定装置の開発とフラストレート磁性体への応用

研究課題

研究課題/領域番号 18H01161
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連
研究機関中央大学 (2020)
東京大学 (2018-2019)

研究代表者

橘高 俊一郎  中央大学, 理工学部, 准教授 (80579805)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 15,340千円 (直接経費: 11,800千円、間接経費: 3,540千円)
キーワードエントロピー / 比熱 / 磁気熱量効果 / 磁場回転 / フラストレート磁性体 / スピンアイス / 磁場角度依存性
研究成果の概要

磁場回転や磁場掃引に伴う磁気熱量効果を極低温・準断熱環境下で精密測定できる熱量計を開発し、エントロピーの磁場角度依存性を従来よりも高速かつ高分解能に測定することに成功した。この装置を用いて、スピンアイス物質Dy2Ti2O7の磁場角度分解エントロピー測定を行い、スピンフリップ転移の角度依存性の可視化に成功した。また、擬カゴメ近藤格子CeRhSnの磁場角度分解エントロピー測定を行い、擬カゴメ格子面からごく狭い磁場角度範囲で高磁場まで非フェルミ液体的性質が保たれることを見出した。開発した装置は、強い異方性を持つ多極子伝導体や非従来型超伝導体など、他の研究にも応用し、新たな研究課題の開拓にも繋げた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

エントロピーは系の縮重度を反映する基礎的な熱力学量である。本研究では、準断熱環境下で磁場回転に伴う試料の温度変化を精密に測定できる装置を開発し、従来の手法に比べて高速かつ精密にエントロピーの磁場角度変化を調べることを可能にした。これにより、異方性の大きな系で発現する新奇物性機構に迫る新たな実験手法を確立することができた。本装置を用いればエントロピーの温度-磁場-磁場角度マップを作成することができ、特定の磁場方位で観測される新奇現象の探究と解明に取り組むことが可能である。実際に、フラストレート磁性体や多極子伝導系の研究に応用し、物性機構の解明に貢献した。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (21件) (うち国際共著 9件、 査読あり 21件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 8件、 招待講演 6件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] Southeast University/Zhejiang University of Technology(中国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] Max Planck Institute(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Max Planck Institute(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Oxford/Durham University/University of Warwick(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Los Alamos National Laboratory/Florida State University/Eastern Washington University(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Field-angle-resolved Landscape of Non-Fermi-liquid Behavior in the Quasi-kagome Kondo Lattice CeRhSn2021

    • 著者名/発表者名
      Shunichiro Kittaka, Yohei Kono, Suguru Tsuda, Toshiro Takabatake, and Toshiro Sakakibara
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 90 号: 6 ページ: 064703-064703

    • DOI

      10.7566/jpsj.90.064703

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Orientation of point nodes and nonunitary triplet pairing tuned by the easy-axis magnetization in UTe22020

    • 著者名/発表者名
      Kittaka Shunichiro、Shimizu Yusei、Sakakibara Toshiro、Nakamura Ai、Li Dexin、Homma Yoshiya、Honda Fuminori、Aoki Dai、Machida Kazushige
    • 雑誌名

      Physical Review Research

      巻: 2 号: 3 ページ: 032014-032014

    • DOI

      10.1103/physrevresearch.2.032014

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Evidence for nematic superconductivity of topological surface states in PbTaSe22020

    • 著者名/発表者名
      Le Tian、Sun Yue、Jin Hui-Ke、Che Liqiang、Yin Lichang、Li Jie、Pang Guiming、Xu Chunqiang、Zhao Lingxiao、Kittaka Shunichiro、Sakakibara Toshiro、Machida Kazushige、Sankar Raman、Yuan Huiqiu、Chen Genfu、Xu Xiaofeng、Li Shiyan、Zhou Yi、Lu Xin
    • 雑誌名

      Science Bulletin

      巻: 65 号: 16 ページ: 1349-1355

    • DOI

      10.1016/j.scib.2020.04.039

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Fully gapped superconductivity without sign reversal in the topological superconductor PbTaSe22020

    • 著者名/発表者名
      Sun Yue、Kittaka Shunichiro、Sakakibara Toshiro、Machida Kazushige、Sankar R.、Xu Xiaofeng、Zhou Nan、Xing Xiangzhuo、Shi Zhixiang、Pyon Sunseng、Tamegai Tsuyoshi
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 102 号: 2 ページ: 024517-024517

    • DOI

      10.1103/physrevb.102.024517

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Kitaev Spin Liquid Candidate OsxCl3 Comprised of Honeycomb Nano-Domains2020

    • 著者名/発表者名
      Kota Kataoka, Daigoro Hirai, Takeshi Yajima, Daisuke Nishio-Hamane, Rieko Ishii, Kwang-Yong Choi, Dirk Wulferding, Peter Lemmens, Shunichiro Kittaka, Toshiro Sakakibara, Hajime Ishikawa, Akira Matsuo, Koichi Kindo, and Zenji Hiroi
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 89 号: 11 ページ: 1147091-9

    • DOI

      10.7566/jpsj.89.114709

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Field-Orientation Effect on Ferro-Quadrupole Order in PrTi2Al202020

    • 著者名/発表者名
      Kittaka Shunichiro、Taniguchi Takanori、Hattori Kazumasa、Nakamura Shota、Sakakibara Toshiro、Takigawa Masashi、Tsujimoto Masaki、Sakai Akito、Matsumoto Yosuke、Nakatsuji Satoru
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 89 号: 4 ページ: 043701-043701

    • DOI

      10.7566/jpsj.89.043701

    • NAID

      40022211746

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Magnetic properties of a spin-1/2 honeycomb lattice antiferromagnet2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Kono, T. Okabe, N. Uemoto, Y. Iwasaki, Y. Hosokoshi, S. Kittaka, T. Sakakibara, and H. Yamaguchi
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 101 号: 1 ページ: 014437-014437

    • DOI

      10.1103/physrevb.101.014437

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heavy Fermion State of YbNi2Si3 without Local Inversion Symmetry2020

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Shota、Hyodo Kazushi、Matsumoto Yuji、Haga Yoshinori、Sato Hitoshi、Ueda Shigenori、Mimura Kojiro、Saiki Katsuyoshi、Iso Kosei、Yamashita Minoru、Kittaka Shunichiro、Sakakibara Toshiro、Ohara Shigeo
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 89 号: 2 ページ: 024705-024705

    • DOI

      10.7566/jpsj.89.024705

    • NAID

      40022155106

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Emergent critical phenomenon in spin-1/2 ferromagnetic-leg ladders: Quasi-one-dimensional Bose-Einstein condensate2019

    • 著者名/発表者名
      Kono Y.、Kittaka S.、Yamaguchi H.、Hosokoshi Y.、Sakakibara T.
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 100 号: 5 ページ: 05442-05442

    • DOI

      10.1103/physrevb.100.054442

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fluctuation-Induced First-Order Transition and Tricritical Point in EuPtSi2019

    • 著者名/発表者名
      Sakakibara Toshiro、Nakamura Shota、Kittaka Shunichiro、Kakihana Masashi、Hedo Masato、Nakama Takao、Onuki Yoshichika
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 88 号: 9 ページ: 093701-093701

    • DOI

      10.7566/jpsj.88.093701

    • NAID

      40022008704

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quasiparticle Evidence for the Nematic State above Tc in SrxBi2Se32019

    • 著者名/発表者名
      Yue Sun, Shunichiro Kittaka, Toshiro Sakakibara, Kazushige Machida, Jinghui Wang, Jinsheng Wen, Xiangzhuo Xing, Zhixiang Shi, and Tsuyoshi Tamegai
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett.

      巻: 123 号: 2 ページ: 027002-027002

    • DOI

      10.1103/physrevlett.123.027002

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] S=1/2 ferromagnetic Heisenberg chain in a verdazyl-based complex2019

    • 著者名/発表者名
      Uemoto N.、Kono Y.、Kittaka S.、Sakakibara T.、Yajima T.、Iwasaki Y.、Miyamoto S.、Hosokoshi Y.、Yamaguchi H.
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 99 号: 9 ページ: 094418-094418

    • DOI

      10.1103/physrevb.99.094418

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anisotropic magnetic-field response of quantum critical fluctuations in Ni-doped CeCoIn52019

    • 著者名/発表者名
      M. Yokoyama, K. Suzuki, K. Tenya, S. Nakamura, Y. Kono, S. Kittaka, and T. Sakakibara
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 99 号: 5

    • DOI

      10.1103/physrevb.99.054506

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unconventional Field-Induced Spin Gap in an S=1/2 Chiral Staggered Chain2019

    • 著者名/発表者名
      Liu J.、Kittaka S.、Johnson R. D.、Lancaster T.、Singleton J.、Sakakibara T.、Kohama Y.、van Tol J.、Ardavan A.、Williams B. H.、Blundell S. J.、Manson Z. E.、Manson J. L.、Goddard P. A.
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 122 号: 5 ページ: 0572071-0572076

    • DOI

      10.1103/physrevlett.122.057207

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Field-induced quantum magnetism in the verdazyl-based charge-transfer salt [o-MePy-V-(p-Br)2]FeCl42018

    • 著者名/発表者名
      Iwasaki Y.、Kida T.、Hagiwara M.、Kawakami T.、Kono Y.、Kittaka S.、Sakakibara T.、Hosokoshi Y.、Yamaguchi H.
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 98 号: 22 ページ: 224411-224411

    • DOI

      10.1103/physrevb.98.224411

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metamagnetic crossover in the quasikagome Ising Kondo-lattice compound CeIrSn2018

    • 著者名/発表者名
      S. Tsuda, C. L. Yang, Y. Shimura, K. Umeo, H. Fukuoka, Y. Yamane, T. Onimaru, T. Takabatake, N. Kikugawa, T. Terashima, H. T. Hirose, S. Uji, S. Kittaka, T. Sakakibara
    • 雑誌名

      Phys. Rev B.

      巻: 98 号: 15 ページ: 155147-155147

    • DOI

      10.1103/physrevb.98.155147

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Low-Temperature Magnetization Measurements with Precise Two-Axis Alignment of the Sample Orientation2018

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Shota、Kasahara Akira、Kittaka Shunichiro、Kono Yohei、Onuki Yoshichika、Sakakibara Toshiro
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 87 号: 11 ページ: 114001-114001

    • DOI

      10.7566/jpsj.87.114001

    • NAID

      210000134999

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Field-enhanced quantum fluctuation in an S=1/2 frustrated square lattice2018

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi H.、Sasaki Y.、Okubo T.、Yoshida M.、Kida T.、Hagiwara M.、Kono Y.、Kittaka S.、Sakakibara T.、Takigawa M.、Iwasaki Y.、Hosokoshi Y.
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 98 号: 9 ページ: 094402-094402

    • DOI

      10.1103/physrevb.98.094402

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Disorder-sensitive nodelike small gap in FeSe2018

    • 著者名/発表者名
      Sun Yue、Kittaka Shunichiro、Nakamura Shota、Sakakibara Toshiro、Zhang Peng、Shin Shik、Irie Koki、Nomoto Takuya、Machida Kazushige、Chen Jingting、Tamegai Tsuyoshi
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 98 号: 6

    • DOI

      10.1103/physrevb.98.064505

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Searching for gap zeros in Sr2RuO4 via field-angle-dependent specific-heat measurement2018

    • 著者名/発表者名
      Shunichiro Kittaka, Shota Nakamura, Toshiro Sakakibara, Naoki Kikugawa, Taichi Terashima, Shinya Uji, Dmitry A. Sokolov, Andrew P. Mackenzie, Koki Irie, Yasumasa Tsutsumi, Katsuhiro Suzuki, and Kazushige Machida
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 87 号: 9 ページ: 0937031-5

    • DOI

      10.7566/jpsj.87.093703

    • NAID

      210000134938

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Field-rotational Magnetocaloric Effect: A New Experimental Technique for Accurate Measurement of the Anisotropic Magnetic Entropy2018

    • 著者名/発表者名
      Kittaka Shunichiro、Nakamura Shota、Kadowaki Hiroaki、Takatsu Hiroshi、Sakakibara Toshiro
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 87 号: 7 ページ: 073601-073601

    • DOI

      10.7566/jpsj.87.073601

    • NAID

      210000134879

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] (一般シンポジウム講演)角度回転比熱測定からの超伝導ギャップ構造2020

    • 著者名/発表者名
      橘高 俊一郎
    • 学会等名
      日本物理学会2020年秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Superconducting gap structure of UTe2 studied from field-angle-resolved measurements of its specific heat2020

    • 著者名/発表者名
      S. Kittaka
    • 学会等名
      UTe2 online workshop
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sr2RuO4における超伝導多重相の検証2020

    • 著者名/発表者名
      橘高 俊一郎
    • 学会等名
      J-Physics:多極子伝導系の物理 令和元年度領域全体会議
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 極低温精密比熱測定による超伝導ギャップ構造の決定2019

    • 著者名/発表者名
      橘高 俊一郎
    • 学会等名
      第13回物性科学領域横断研究会 第14回「凝縮系科学賞」受賞講演
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Thermodynamic Evidence for Two Distinct Non-Fermi-Liquid Regimes and a Quantum Critical Line in the Quasi-Kagome Kondo-Lattice CeRhSn2019

    • 著者名/発表者名
      S. Kittaka, Y. Kono, S. Tsuda, T. Takabatake, and T. Sakakibara
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2019 (SCES2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Thermodynamic study of the superconducting gap structure of Sr2RuO42019

    • 著者名/発表者名
      S. Kittaka
    • 学会等名
      J-Physics 2019 International Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 比熱の磁場角度依存性から見たCd2Re2O7の超伝導ギャップ構造とネマティック状態2019

    • 著者名/発表者名
      橘高 俊一郎、平井 大悟郎、廣井 善二、町田 一成、榊原 俊郎
    • 学会等名
      日本物理学会2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 磁場角度の効果から探るPrTi2Al20とPrIr2Zn20の多極子秩序相2019

    • 著者名/発表者名
      橘高 俊一郎
    • 学会等名
      J-Physics地域研究会・本郷
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Thermodynamic study of the pairing symmetry in Sr2RuO42019

    • 著者名/発表者名
      S. Kittaka
    • 学会等名
      Strontium Ruthenate - 25 years of a puzzling superconductor
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 擬カゴメ近藤格子CeRhSnにおける量子臨界性の磁場角度依存性2019

    • 著者名/発表者名
      橘高 俊一郎、河野 洋平、津田 研、高畠 敏郎、榊原 俊郎
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Field-orientation effect on the hidden-order transition in URu2Si22019

    • 著者名/発表者名
      S. Kittaka
    • 学会等名
      Symposium:TPFC 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sr2RuO4の超伝導ギャップ構造の検証:回転磁場下での比熱測定から2019

    • 著者名/発表者名
      橘高 俊一郎、中村 翔太、榊原 俊郎、菊川 直樹、寺嶋 太一、宇治 進也、Dmitry A. Sokolov、Andrew P. Mackenzie、入江 光輝、堤 康雅、鈴木 雄大、町田 一成
    • 学会等名
      つくば-柏-本郷 超伝導かけはしプロジェクト ワークショップ(2)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Multiband full-gap superconductivity in heavy-fermion superconductor CeCu2Si2 revealed by specific-heat measurements2019

    • 著者名/発表者名
      S. Kittaka
    • 学会等名
      Plasma 2019 Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Thermodynamic study of Sr2RuO4: identification of the superconducting gap structure2018

    • 著者名/発表者名
      S. Kittaka, S. Nakamura, T. Sakakibara, N. Kikugawa, T. Terashima, S. Uji, D. A. Sokolov, A. P. Mackenzie, K. Irie, Y. Tsutsumi, K. Suzuki, and K. Machida
    • 学会等名
      International Workshop on j-Fermion Physics and Materials
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 磁場角度分解比熱・エントロピー測定からみたPrTi2Al20の四極子秩序2018

    • 著者名/発表者名
      橘高 俊一郎、谷口 貴紀、中村 翔太、榊原 俊郎、瀧川 仁、辻本 真規、酒井 明人、松本 洋介、中辻 知
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Towards identification of the superconducting gap structure of Sr2RuO4: evidence for a horizontal line node gap from field-angle dependence of its specific heat2018

    • 著者名/発表者名
      S. Kittaka, S. Nakamura, T. Sakakibara, N. Kikugawa, T. Terashima, S. Uji, D. A. Sokolov, A. P. Mackenzie, K. Irie, Y. Tsutsumi, K. Suzuki, and K. Machida
    • 学会等名
      International Conference on Magnetism 2018 (ICM2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 研究室のホームページ

    • URL

      https://www.phys.chuo-u.ac.jp/labs/kittaka/index.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
  • [備考] 個人のホームページ

    • URL

      https://sakaki.issp.u-tokyo.ac.jp/user/kittaka/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 研究室のホームページ

    • URL

      https://sakaki.issp.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi